Den extra energi som ett föremål besitter när det är i rörelse kallas kinetisk energi. Denna rörelse kan vara i vilken riktning som helst, och det finns flera olika typer av rörelse genom vilka ett föremål kan röra sig. Kinetisk energi kan också beskrivas som den mängd arbete som det skulle kräva för objektet att accelerera från ett vilotillstånd till sin nuvarande hastighet. Mängden av denna energi som ett föremål kan ha beskrivs helt enkelt som en storlek och representerar inte dess färdriktning.
Den matematiska ekvationen som används för att beskriva den kinetiska energin hos ett icke-roterande föremål är följande:
KE = 1/2 * m * v²
I ovanstående ekvation är KE objektets kinetiska energi, medan m representerar dess massa och v dess hastighet, eller hastighet. Det resulterande antalet man kan komma fram till beskrivs i joule, som är arbetsenheten. Vad ekvationen säger är att den kinetiska energin hos ett föremål är direkt proportionell mot värdet av dess kvadratiska hastighet. Till exempel, om ett objekts hastighet fördubblas, betyder det att dess kinetiska energi kommer att öka med fyra gånger så mycket; om hastigheten tredubblas kommer den att öka med nio gånger, och så vidare.
Den tidigare ekvationen beskrev kinetisk energi i termer av klassisk mekanik, vilket betyder att föremålet är stel och dess rörelse förenklas. Denna typ är känd som translationell rörelse, där ett objekt helt enkelt rör sig från en punkt till en annan. Det finns andra sätt som ett objekt kan röra sig på där beräkning av dess kinetiska energi kan vara mer komplext, inklusive vibrationsrörelse och rotationsrörelse. Det finns också tillfällen då objekt interagerar och kan överföra denna energi mellan varandra.
Många objekt i rörelse samtidigt har vad som kallas den kinetiska energin i ett system, där den totala mängden energi är lika med summan av från vart och ett av de enskilda objekten. Ekvationerna för att beräkna denna energi blir mer komplexa med rotations- och vibrationsenergi, och när det finns ett system av objekt med olika typer av rörelse eller icke-styva objekt. På samma sätt blir dess beräkning också mycket mer komplicerad när den tillämpas på kvantmekanik och andra typer av modern fysik.